基于地理位置凭证的量子安全密钥交换

量子密钥分发(QKD)提供了一种基于信息论的安全交换密钥方法,通常需要依赖预共享密钥或公钥进行消息认证。为消除对预共享密钥或公钥的需求,Buhrman等人[SIAM J. Comput. 43, 150 (2014)]提出利用通信方的物理位置作为凭证。该团队在此研究基础上进行拓展,开发了一种结合量子位置验证(QPV)消息与身份认证的QKD协议。通过采用延迟认证的QKD作为基础协议,并简化基于QPV的消息认证流程,研究人员显著减少了当前作为性能瓶颈的QPV运行次数。除论证所提协议的安全性外,该工作还实现了QPV安全分析的多项改进:包括对QPV敌手模型的泛化、运用半定规划收紧迹距离界限,并提出一种仅需BB84态制备但支持多测量基的“多基QPV”方案。

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